仿生材料合成范文

仿生材料合成范文 投送一级学科化学原件复制件二级学科物理化学中国博士后科学基金资助金申请表申请人姓名鲁从华编号23396设站单位北京大学流动站名称一级学科化学进站日期xx年10月通讯地址北京大学化学与分子工程学院邮政编码100871电x年9月3日填表1申请须知 1、申请者必须认真阅读现时执行的，中国博士后科学基金资助条例并按该条例有关规定进行申请。 2、申请者打字填写（如不具备打字条件时，请用钢笔或圆珠笔正楷书写，不要用铅笔填写）本表1至6页，并由二位推荐人在7和8页分别填写推荐意见，报所在设站单位（含经批准招收博士后的非设站单位，下同）。 经设站单位在9页填写审核意见后再用B5复印纸进行复制。 3、每位申请者需向中国博士后科学基金会交纳评审资料费100元人民币，未交纳的，不予受理。 4、各设站单位于每年三月十日至三月三十一日或九月十日至九月三十日期间将（一式六份，必含原件）和评审资料费集中汇至本单位所有申请者的申请表中国博士后科学基金会。 5、本表封面上的“原件”和“复印件”系指本份材料是原件或复印件，请在相应的方框内打；“”“编号”系指申请进站时，全国博士后管委会办公室或有关“投送学科”系指申请资助项目所属的学省、市对博士后研究人员的统一编号；科领域。 若是交叉学科或跨学科，则应填写所涉及的主要学科名称。 学科须按国务院学位委员会公布的标准名称填写。 6、填表必须实事求是，认真翔实，不得虚报或留空。 有的栏目如无内容可填，、请写上“无”“未”等字；若填写不下，可另附纸。 2姓名鲁从华性别男出生年月71年10月民族汉博士后日常国家资助单位自筹企业提供（企业博士后）经费重大科研项目经费（项目博士后）学位获得年月攻读学位单位学位论文题目导师学HNO3-N2O4-N2O5复配体1996.7北京理工大学王继勋系制备硝化纤维素学士位硕情士况博xx.7北京大学聚电解质自组装超薄膜曹维孝士的制备及其图像化研究起止年月单位研究工作职务聚电解质自组装超薄膜的博士研98.903.7北京大学主制备及其图像化研究究生要聚合物模板作用下03.10至今北京大学博士后研的仿生材料合成究工作经历-1主要研究成果已发表在国内外核心学术刊物上的论文题目、全部作者署名顺序、发表时间、刊登论文的刊物名称以及被SCI、EI、ISR、SSCI收录、引用的情况；获得专利的名称、内容和号码；有何发明创造、技术革新、工艺设计和过程等。 请务必具体说明以上成果的科学价值、应用前景、经济效益、社会效益以及本人在这些成果中的主要贡献及所获得奖励的名称、等级和获奖人员的排名顺序。 期刊论文1.Conghua LuLimin QiJiming MaHumin ChengMaofeng Zhangand Weixiao Cao.Controlled growthof micropatternedoriented calcitefilms ona self-assembled multilayerfilm，Langmuirxx207378-7380.（SCI收录，影响因子3.10）2.Conghua LuFang WeiNianzu WuLan HuangXinsheng ZhaoChuanqiou LuoWeixiao Cao.Au-nanoparticle MicropatternsPrepared fromNDR/Au-NPs Self-assembly Films.Langmuirxx20974-977.（SCI收录，影响因子3.10）3.Conghua LuFang WeiXinsheng ZhaoNianzu WuChuanqiou LuoWeixiao Cao.Micropatterned MultilayerAssembly FilmBased onTemperature-Responsive PolyN-Isopropylacrylamide-co-Acrylic Acid.Journal ofColloid andInterface Sciencexx277172-175.（SCI收录，影响因子1.58）4.Conghua LuNianzu WuXiaoming JiaoChuanqiou LuoWeixiao Cao.Micropatterns constructedfrom Aunanoparticles ChemicalCommunicationsxx1056-1057.（SCI收录，影响因子4.03）5.Conghua LuNianzu WuFang WeiXinsheng ZhaoXiaoming JiaoJun XuChuanqiou LuoWeixiao Cao.Fabrication andcharacterization ofCdS nanoparticlescontaining stableultrathin filmmicropatterns AdvancedFunctional Materialsxx13548-552.（SCI收录，影响因子4.80）6.Conghua LuShuo BaiDongbai ZhangLan HuangJiming MaChuanqiou LuoWeixiao Cao.Stable multilayerultrathin filmcontaining covalentlyattached colliodalAg nanoparticlesNanotechnologyxx14680-683.（SCI收录，影响因子2.30）7.Conghua LuChuanqiou LuoWeixiao Cao.Self-assembly ofa covalentlyattached magicfilm fromdiazoresin andFe3O4nanopartocles Journal of MaterialsChemistryxx13382-384.（SCI收录，影响因子2.66）8.Conghua LuChuanqiou LuoWeixiao Cao.Fabrication ofultrathin filmsbased onChitosan andbovine serumalbumin andtheir stabilitystudied bythe radio-labeled methodColloids andSurfaces B:Biointerfacesxx2519-27.（SCI收录，影响因子1.59；已被他人引用5次）9.Conghua LuChuanqiou LuoWeixiao Cao.Interaction ofpoly sodiumsulfodecyl methacrylateand cetyltrimethylammonium bromidein aqueoussolution ChineseJournalofPolymer Sciencexx213353-357.（SCI收录，影响因子0.68）10.Conghua LuXiaoliang ZhengChuanqiou LuoWeixiao Cao.A newplex fromTMPDB andSSDMA:preparation characterizationand photopolymerizationChemical Researchin ChineseUniversitiesxx194518-520.（SCI收录，影响因子0.37）11.鲁从华，曹廷炳，罗传秋，曹维孝.壳聚糖与重氮树脂磺酸盐的感光性超薄膜，高等学校化学学报，xx23170-172.（SCI收录，影响因子0.80）12.鲁从华，罗传秋，曹维孝.放射标记法研究壳聚糖与牛血清白蛋白的自组装超薄膜，高分子学报，xx1116-119.（SCI收录，影响因子0.35）13鲁从华罗传秋，曹维孝.壳聚糖的改性及其应用，高分子通报，xx646-63.-214.Mao FengZhang CongHua LuNian ZuWu ZhaoHui YangWei XiaoCao，Micro-patterning ofCu FilmFormed byElectroless DepositionChinese ChemicalLettersxxin press.（SCI收录，影响因子0.34）15.赵楠，鲁从华，曹维孝磁性超薄膜及其图案化高分子学报xx458-461.（SCI收录，影响因子0.35）论著1.WeixiaoCao，Conghua Lu，and ChuanqiouLuo，Covalently AttachedMultilayer Self-Assembly Filmsand MicropatternsComprising MetallicNanoparticles.Charter7in Focuson NanotechnologyResearch，edited byEugene V.Dirote，Nova SciencePublishers，Inc，New York，xx.以第一作者发表论文13篇，以第二作者发表论文2篇及论著1篇，其中SCI收录论文14篇。 主要涉及自组装多层超薄膜的构造和微图像化研究。 其中我作为第一作者完成的工作所具有的科学价值和应用前景概述如下1）壳聚糖与牛血清白蛋白的组装多层膜在改善材料表面的生物相容性和血液相容性等方面有潜在的应用。 对于超薄膜来说，要准确跟踪沉积到基片的组分量是非常困难的。 我们设计并采用了放射标记的方式，来准确、快速表征组装过程和形成的超薄膜的稳定性（Colloids Surf.Bxx2519）。 这有助于对这一类超薄膜的应用开发和对天然多糖与生物大分子相互作用的进一步理解。 该工作发表后已被J.Am.Chem.Soc.等刊物独立引用5次。 2）将具有独特的光、电、磁、催化等性能的无机纳米粒子通过组装法引入到超薄膜中来制备功能性的杂化组装膜是膜材料科学研究的一个热点。 在我的博士论文工作中，利用重氮树脂与无机纳米粒子的表面功能基团之间的静电或氢键相互作用来组装形成光敏性的超薄膜；通过光照使组装膜层间的离子键或氢键转化为共价键从而得到具有稳定的共价交联结构的功能性复合膜；还结合图案化的技术得到共价交联结构的含有以上功能组分的微图像。 该方法既避免了传统的复杂的制膜技术，又解决了复合膜稳定性差的难题，这为其应用打下了坚实的基础Langmuirxx20974；Chem.Comm.xx1056；Adv.Funct.Mater.xx13548；Nanotechnologyxx14680；J.Mater.Chem.xx13382。 利用同样的思路还获得了含有温敏性组分的超薄膜微图像（J.Colloid InterfaceSci.xx277172），这种智能材料在组织工程，生物技术方面有潜在的应用前景。 3我在博士后阶段的工作中，提出利用LbL自组装多层膜作为结构化的有机模板，来实现无机矿物在该微图像模板上的定向沉积和取向生长。 成功构建了含有多种功能基团的微图像化超薄膜，实现了方解石薄膜在微图像化的自组装多层膜上的取向生长，这对于了解生物矿化的机理以及实现具有特定图案的新型功能材料的仿生合成具有重要的参考价值，该结果以快报形式发表于langmuir杂志上（Langmuirxx207378）。 -3申请资助项目情况名中文聚合物模板作用下的仿生材料合成称英文Biomimetic materialssynthesis basedon polymerictemplates研究类别基础研究应用研究技术开发国家重点项目省市或部门重大项目自选项目项目863高技术研究项目国家自然科学基金项目其他项目研究经费及国家杰出青年科学基金，100万元，xx-xx数额项目的具体内容、预期目标及国内外在这方面研究的现状项目的具体内容及预期目标:一部分是构建具有特定功能性的结构化聚合物模板，以实现无机材料的可控成核与生长，通过加深理解生物矿化过程与模板结构的内在联系来进一步指导合成具有特定复杂结构的先进功能材料。 这些结构化的模板包括采用层层自组装法构建的结构可控且表面易于功能化的复合杂化超薄膜，具有规则多孔结构的智能性水凝胶，或粒径可控的带有功能性基团的单分散乳胶粒。 另一部分则是利用溶液中聚合物的软模板作用，在溶液相中合成具有特定形貌（如纳米线、纳米带及其有序组装体）和特定功能的无机纳米材料，为纳米器件的构筑打下基础。 国内外在这方面研究的现状:众所周知，生物矿化过程是在温和的生物体内条件下形成具有复杂形态、结构和优异性能的生物矿物的过程。 已有的研究结果表明生物矿物的形貌、大小及结构等受到生物大分子在内的有机组分的精巧调控。 受此启发利用生物矿化的基本原理来实现特殊形态无机材料的仿生合成逐渐成为国际材料科学领域的一个前沿课题。 其研究重点在于在温和的条件，模拟生物体内的有机组分作为调控剂以及生物分子自组装形成的有序组合体作为模板的功能来实现无机矿物或晶体的形貌与结构等的精细调控。 所涉及的有机基质有从生物体内提取相关的生物大分子或生物组织，以及人工设计合成的功能性有机分子（如表面活性剂、多肽和双亲大分子等）。 经过多年的努力，人们在该领域取得了巨大的突破，许多具有新颖形貌及特定性能的无机材料不断地被合成出来，但构建新颖的结构化有机模板仍是仿生合成研究面临的一个挑战。 另一方面，在无机纳米材料的合成方面，溶液法由于具有简单、普适性强等优点而得到广泛应用，但长期以来溶液法在调控粒子形貌等方面面临较大困难。 近年来的研究表明通过借助于溶液中特定有机分子的软模板作用，可以有效调控纳米粒子的形貌，这方面新颖的研究结果不断涌现出来。 但整体看来，这方面系统性的研究工作仍不多见，尤其对于溶液相合成纳米材料过程中聚合物的软模板作用尚缺少深入的了解。 -4项目的科学意义、学术价值、应用前景、解决什么前人尚未解决的问题并务必说明本人的创新之处及主要特色项目的科学意义、学术价值、应用前景生物矿化是一个有机基质全程参与调制的极其精细的过程。 基于生物矿化原理来合成无机材料的仿生合成工程则是一种全新的材料设计和制造策略目前它已成为生物科学、材料科学、医学、矿物学、化学等众多学科的研究热点。 如何巧妙地选择适宜的无机物沉积模板是实现仿生材料合成的一个关键问题。 本项目第一部分集中在用简单的方法来构建具有特定功能的结构化聚合物模板，来实现无机材料的可控成核与生长。 这将有助于更加深入理解生物矿化过程的发生，而合成得到的有机/无机杂化功能材料以及孔径可控的大孔无机粒子在微电子工业、微制造、催化、吸附分离等方面有潜在的应用价值。 另一方面，纳米技术以其带给人类的全新的对物质领域的认识无疑正在掀起一场技术革命。 在纳米材料科学领域，材料的纳米结构与性能之间的密切关系促使人们为实现纳米材料形貌的可控合成而不懈努力，在本项目第二部分我们将致力于研究溶液相中对纳米材料形貌的有效调控，尤其侧重于在溶液中利用聚合物的软模板作用来合成具有特定形貌的无机纳米材料。 创新之处及主要特色1结构化聚合物模板的作用1）人们在仿生材料合成中采用的结构化二维（2D）模板通常是Langmuir单层膜和自组装单层膜（SAMs），这些模板具有其自身的局限性（如需特殊的仪器或特殊分子结构的组装组分）。 而简单且普适性强的层层（LbL）自组装法已在构建多层超薄膜中显示了其独特的优点可方便而精确地调控膜的结构和组成，易于将功能性的组分引入到膜内或膜表面。 因此，我们提出利用LbL自组装多层膜作为结构化的有机模板，来实现无机矿物在该微图像模板上的定向沉积和取向生长。 2）单分散的乳胶粒可以堆积形成非常规则的六方或四方排列的胶体晶体，利用粒子间的有序孔隙填充各种各样的前驱体，经处理后可得到复制的多孔膜材料，但用该乳胶粒作为致孔剂直接添加到反应体系中，制备具有规则形貌的多孔单晶粒子却还未见报道。 2溶液中聚合物的软模板作用在同溶液一体系中，尝试通过实验条件的变换（如温度、络合剂、反应物浓度及配比等）来实现无机纳米材料的形貌的可控合成，如通过变换反应物的加料顺序来选择性地合成金属氢氧化物纳米线和纳米带。 通过聚合物的软模板作用来进一步调控纳米材料的形貌，并进而实现初级纳米结构基元的有序组装。 -5拟采用的研究方法、实验方案、技术路线1基于结构化聚合物模板的仿生合成1）通过层层组装的成膜法和光刻蚀成像技术的结合，将具有光、电、磁、催化等功能性的组成和感光性的重氮树脂组装引入到复合的超薄膜中，且膜的表面功能基团（如-SO3-、-CO2-、-OH）可由相应的聚电解质或多电荷组分来实现。 然后以此为模板来考察生物矿物或无机晶体在微图像化自组装超薄膜上的定向沉积和可控生长。 2）将合适的“活性组分“（带有-SO3-、-CO2-、-PO3-基团的单体）与异丙基丙烯酰胺共聚以形成具有微孔结构的智能性水凝胶，进而以其为反应微环境来调控无机材料的合成。 3）将表面带有电荷的单分散乳胶粒加入到反应体系中，利用乳胶粒与反应前驱体或中间生成物的相互作用从而将乳胶粒引入到目标产物中，烧结或溶剂溶解去除乳胶粒模板就可得到具有规则形貌的、孔径可控的大孔无机材料。 2基于聚合物软模板的纳米材料合成1）首先考察无模板的情况下，在溶液相中直接利用组分之间的配位自组装来制备形貌可控的一维无机纳米结构。 如向含有金属离子（如Cu2）的溶液中加入配体（如NH3.H2O）和碱溶液，或将金属片浸入到合适的介质中，利用金属氧化释放出的金属阳离子在金属片表面发生定向沉积和生长来制备相应的金属氧化物/氢氧化物纳米材料。 2）在上述工作的基础上，引入适当的聚合物添加剂，利用其软模板作用来调控纳米材料的形貌，并进而实现初级纳米结构基元的有序组装。 研究工作的总体计划及目前进展情况计划一年之内完成本项目，大致安排如下1查阅文献，确定研究思路2个月2实验研究的全面展开8个月3实验结果，实验数据的以及研究成果的发表2个月目前的研究进展情况1基于结构化聚合物模板的仿生合成1）已成功构建了含有多种功能基团的微